CN110079127A - 一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,具体制备过程如下:将一定量的聚乙烯醇加入水中,与红棕色颜料原料和硅酸钠制备红棕色胶固混合物煅烧得到多孔SiO2壳体包覆颜料;将氯化铁和聚乙二醇搅拌混合得到红棕色乳状液,将制备的多孔SiO2壳体包覆颜料加入红棕色乳状液中浸渍后焙烧,并将产物表面包覆一层二氧化钛;然后与氯化钠和氧化锌混合研磨后煅烧,得到低温抗蚀颜料。本发明通过负载两层三氧化二铁,使得外层三氧化二铁腐蚀时,内层的三氧化二铁仍通过二氧化硅层防护,进而有效的避免了内层三氧化二铁的腐蚀,通过内层三氧化二铁的呈色效果,使得陶瓷酒瓶仍保持鲜艳的色彩不变。
Description
技术领域
本发明属于颜料制备领域,涉及一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料。
背景技术
在陶瓷酒瓶制备过程中,通常是在陶瓷基料中添加颜料,进而使得制备的陶瓷酒瓶具有不同的色彩,现有技术中直接将颜料和陶瓷基料混合,一般为了呈现鲜艳的色彩,提高颜料的色固能力,通常颜料粉末的粒径较小,但是粒径太小时容易造成颜料粉末的团聚,进而影响颜料在陶瓷基料中的均匀分布,同时由于酒瓶中盛放的物质通常含有酸性或者碱性,而颜料中主要成分是无机氧化物,长时间使用会使酒瓶中的氧化物腐蚀溶解在酒中,会影响人体健康,并且酒瓶表面色彩会褪去变淡,影响其色彩美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,通过浸渍烧制法,将三氧化二铁颜料浸渍在硅藻土空隙中,通过烧制后再在颜料的表面复合一层多孔二氧化硅层,实现二次防护,同时在多孔二氧化硅层的表面负载一层三氧化二铁后,在三氧化二铁的表面复合一层纳米二氧化钛层,同时纳米二氧化钛成的防腐蚀性能,能够实现对外层三氧化二铁的防护,同时内层三氧化二铁表面的二氧化硅层也能进行防护,进而减少铁离子的溶出,防止直接负载一层三氧化二铁时,当腐蚀时,大量的铁离子同时溶出,进而使得酒瓶中酒中铁离子的含量大量增加影响人体健康,但是通过复合两层三氧化二铁时,即使外层腐蚀,也只有少量的铁离子溶出,可以为人体补充铁离子。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,具体制备过程如下:
第一步:称取一定量的氯化铁加入水中,同时向水中加入聚乙二醇搅拌溶解得到红棕色乳状液,然后向溶液中加入硅藻土粉末,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;其中每克氯化铁中加入水10mL,加入聚乙二醇0.11-0.12g,同时每10mL红棕色乳状液中加入硅藻土粉末1.5-2g;由于聚乙二醇具有一定的粘结性能,与氯化铁混合制备成乳状液,当乳状液浸渍在硅藻土粉末中后,通过聚乙二醇的粘结性能实现对氯化铁的固定,使得氯化铁能够固定在硅藻土表面和表面的孔道中,然后通过焙烧后其中的聚乙二醇分解,而氯化铁则转换为三氧化二铁,负载在硅藻土表面和表面的孔道中;
第二步,将第二步中制备的红棕色粉末继续加入第一步中配置的红棕色乳状液中,常温下搅拌混合40-50min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;其中每10mL红棕色乳状液中加入红棕色粉末1.5-2g;
第三步,重复第二步的步骤4次后得到红棕色颜料原料;通过多次浸渍,使得硅藻土表面的孔道中填满三氧化二铁粉末,并且硅藻土的表面负载一层三氧化二铁粉末;
第四步,将一定量的聚乙烯醇加入水中,缓慢升温至90℃搅拌溶解,然后降温至60℃后向其中加入盐酸调节溶液的pH=6,接着将一定量的红棕色颜料原料和硅酸钠加入水中,同时在加入过程中不断向溶液中补入盐酸,控制溶液的pH=6,加入完全后搅拌30-40min,得到红棕色胶固混合物;其中每克硅酸钠中加入水20mL,加入聚乙烯醇0.08g,加入红棕色颜料原料3.5-3.7g;
第五步,将第四步中制备的红棕色胶固混合物加入坩埚中,升温至850-900℃煅烧3-4h,然后随炉冷却,并将产物进行研磨粉碎得到多孔SiO2壳体包覆颜料;红棕色颜料原料的表面和内部孔道中负载大量的三氧化二铁,与硅酸钠胶体混合后,由于其中的聚乙烯醇具有一定的粘合性能,进而使得红棕色颜料原料的表面包覆一层二氧化硅胶体,由于胶体中含有大量的聚乙烯醇,在高温下煅烧时,使得其中的聚乙烯醇分解,进而使得红棕色颜料原料表面的二氧化硅层表面含有大量的空隙;
第六步:将第五步中制备的多孔SiO2壳体包覆颜料加入第一步中制备的红棕色乳状液中,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到多层负载颜料;每10mL红棕色乳状液中加入多孔SiO2壳体包覆颜料1.5-2g;由于二氧化硅层表面含有大量的空隙,浸渍在红棕色乳状液中后,其中的氯化铁浸渍在二氧化硅层表面的空隙中,并通过聚乙二醇固定,然后在高温下焙烧时,其中的聚乙二醇分解,使得二氧化硅表面负载大量的三氧化二铁,使得制备的多层负载颜料中包含两层三氧化二铁颜料;
第七步,将第六步中制备的多层负载颜料加入水中,同时向其中加入钛酸丁酯,然后向其中滴加盐酸,直到溶液的pH=4,然后停止滴加,然后向反应容器中加入氨水,调节溶液的pH=8,然后静置24h后过滤烘干得到复合颜料;其中每克多层负载颜料中加入水15mL,加入钛酸丁酯0.45-0.49g;由于多层负载颜料的表面负载一层三氧化二铁,通过与钛酸丁酯混合后,通过酸化制备成钛酸丁酯胶体,并且钛酸丁酯胶体包覆在多层负载颜料的表面,通过在高温下焙烧使得钛酸丁酯分解生成纳米二氧化钛负载在多层负载颜料的表面,由于二氧化钛具有一定的抗腐蚀性能、并且具有较高的抗污性能和防紫外线性能,进而使得制备的颜料能够抗腐蚀,并且用于制备陶瓷酒瓶的着色后长时间经受光照其中的颜色不会褪去,并且制备的酒瓶具有较高的耐污抗菌性能;
第八步,将第七步中制备的复合颜料、氯化钠和氧化锌一起加入坩埚中混合研磨,并将研磨后的混合物加入900℃的电炉中高温煅烧8-9h,得到低温抗蚀颜料;其中复合颜料、氯化钠和氧化锌的质量比为1:0.035-0.038:0.13-0.14。
本发明的有益效果:
1、本发明通过浸渍烧制法,将三氧化二铁颜料浸渍在硅藻土空隙中,通过烧制后再在颜料的表面复合一层多孔二氧化硅层,实现二次防护,同时在多孔二氧化硅层的表面负载一层三氧化二铁后,在三氧化二铁的表面复合一层纳米二氧化钛层,同时纳米二氧化钛成的防腐蚀性能,能够实现对外层三氧化二铁的防护,同时内层三氧化二铁表面的二氧化硅层也能进行防护,进而减少铁离子的溶出,防止直接负载一层三氧化二铁时,当腐蚀时,大量的铁离子同时溶出,进而使得酒瓶中酒中铁离子的含量大量增加影响人体健康,但是通过复合两层三氧化二铁时,即使外层腐蚀,也只有少量的铁离子溶出,可以为人体补充铁离子。
2、本发明通过负载两层三氧化二铁,使得外层三氧化二铁腐蚀时,内层的三氧化二铁仍通过二氧化硅层防护,进而有效的避免了内层三氧化二铁的腐蚀,通过内层三氧化二铁的呈色效果,使得陶瓷酒瓶仍保持鲜艳的色彩不变,进而解决了酒瓶腐蚀后,酒瓶表面色彩会褪去变淡,影响其色彩美观的问题。
具体实施方式
实施例1:
一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,具体制备过程如下:
第一步:称取100g氯化铁加入1L水中,同时向水中加入11g聚乙二醇搅拌溶解得到红棕色乳状液,然后向100mL乳状液中加入15g硅藻土粉末,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
第二步,将15g第二步中制备的红棕色粉末继续加入100mL第一步中配置的红棕色乳状液中,常温下搅拌混合40-50min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
第三步,重复第二步的步骤4次后得到红棕色颜料原料;通过多次浸渍,使得硅藻土表面的孔道中填满三氧化二铁粉末,并且硅藻土的表面负载一层三氧化二铁粉末;
第四步,将8g聚乙烯醇加入2L水中,缓慢升温至90℃搅拌溶解,然后降温至60℃后向其中加入盐酸调节溶液的pH=6,接着将350g红棕色颜料原料和100g硅酸钠加入水中,同时在加入过程中不断向溶液中补入盐酸,控制溶液的pH=6,加入完全后搅拌30-40min,得到红棕色胶固混合物;
第五步,将第四步中制备的红棕色胶固混合物加入坩埚中,升温至850-900℃煅烧3-4h,然后随炉冷却,并将产物进行研磨粉碎得到多孔SiO2壳体包覆颜料;
第六步,将15g第五步中制备的多孔SiO2壳体包覆颜料加入100mL第一步中制备的红棕色乳状液中,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到多层负载颜料;
第七步,将10g第六步中制备的多层负载颜料加入150mL水中,同时向其中加入4.5g钛酸丁酯,然后向其中滴加盐酸,直到溶液的pH=4,然后停止滴加,然后向反应容器中加入氨水,调节溶液的pH=8,然后静置24h后过滤烘干得到复合颜料;
第八步,将100g第七步中制备的复合颜料、3.5g氯化钠和13g氧化锌一起加入坩埚中混合研磨,并将研磨后的混合物加入900℃的电炉中高温煅烧8-9h,得到低温抗蚀颜料。
实施例2:
一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,具体制备过程如下:
第一步:称取100g氯化铁加入1L水中,同时向水中加入11g聚乙二醇搅拌溶解得到红棕色乳状液,然后向100mL乳状液中加入15g硅藻土粉末,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
第二步,将15g第二步中制备的红棕色粉末继续加入100mL第一步中配置的红棕色乳状液中,常温下搅拌混合40-50min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
第三步,重复第二步的步骤4次后得到红棕色颜料原料。
实施例3:
一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,具体制备过程如下:
第一步:称取100g氯化铁加入1L水中,同时向水中加入11g聚乙二醇搅拌溶解得到红棕色乳状液,然后向100mL乳状液中加入15g硅藻土粉末,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
第二步,将15g第二步中制备的红棕色粉末继续加入100mL第一步中配置的红棕色乳状液中,常温下搅拌混合40-50min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
第三步,重复第二步的步骤4次后得到红棕色颜料原料;通过多次浸渍,使得硅藻土表面的孔道中填满三氧化二铁粉末,并且硅藻土的表面负载一层三氧化二铁粉末;
第四步,将10g第三步中制备的红棕色颜料原料加入150mL水中,同时向其中加入4.5g钛酸丁酯,然后向其中滴加盐酸,直到溶液的pH=4,然后停止滴加,然后向反应容器中加入氨水,调节溶液的pH=8,然后静置24h后过滤烘干得到复合颜料;
第五步,将100g第四步中制备的复合颜料、3.5g氯化钠和13g氧化锌一起加入坩埚中混合研磨,并将研磨后的混合物加入900℃的电炉中高温煅烧8-9h,得到低温抗蚀颜料。
实施例4:
将实施例1-3中制备的低温抗蚀颜料在80℃下烘至恒重,然后分别放置在不同的盐雾箱中30天、50天、100天、150天,然后称取放入前后颜料的质量,计算颜料的失重率,结果如表1所示;
表1 低温抗蚀颜料在不同条件下的失重率%
由表3可知,实施例1中通过二氧化钛层在最外层防护,然后再通过二氧化硅层的防护能够提高颜料的抗腐蚀性能,而实施例3中没有二氧化硅防护层时,当长时间腐蚀情况下二氧化钛层腐蚀后直接与三氧化二铁作用,进而加快了三氧化二铁的腐蚀,加快了颜料的腐蚀,同时实施例2中没有二氧化钛层和二氧化硅层的防护,使得酸和碱直接作用于三氧化二铁和硅藻土,加快了腐蚀速度。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,具体制备过程如下:
第一步,将一定量的聚乙烯醇加入水中,缓慢升温至90℃搅拌溶解,然后降温至60℃后向其中加入盐酸调节溶液的pH=6,接着将一定量的红棕色颜料原料和硅酸钠加入水中,同时在加入过程中不断向溶液中补入盐酸,控制溶液的pH=6,加入完全后搅拌30-40min,得到红棕色胶固混合物;
第二步,将第一步中制备的红棕色胶固混合物加入坩埚中,升温至850-900℃煅烧3-4h,然后随炉冷却,并将产物进行研磨粉碎得到多孔SiO2壳体包覆颜料;
第三步,称取一定量的氯化铁加入水中,同时向水中加入聚乙二醇搅拌溶解得到红棕色乳状液,将第二步中制备的多孔SiO2壳体包覆颜料加入红棕色乳状液中,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到多层负载颜料;
第四步,将第三步中制备的多层负载颜料加入水中,同时向其中加入钛酸丁酯,然后向其中滴加盐酸,直到溶液的pH=4,然后停止滴加,然后向反应容器中加入氨水,调节溶液的pH=8,然后静置24h后过滤烘干得到复合颜料;
第五步,将第四步中制备的复合颜料、氯化钠和氧化锌一起加入坩埚中混合研磨,并将研磨后的混合物加入900℃的电炉中高温煅烧8-9h,得到低温抗蚀颜料。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,每克硅酸钠中加入水20mL,加入聚乙烯醇0.08g,加入红棕色颜料原料3.5-3.7g。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,红棕色颜料原料的具体制备过程如下:
步骤1,称取一定量的氯化铁加入水中,同时向水中加入聚乙二醇搅拌溶解得到红棕色乳状液,然后向溶液中加入硅藻土粉末,搅拌混合20-30min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
步骤2,将第二步中制备的红棕色粉末继续加入第一步中配置的红棕色乳状液中,常温下搅拌混合40-50min,然后进行过滤烘干,并将烘干后的粉末置于温度为1000-1050℃的马弗炉中焙烧5-6h,得到红棕色粉末;
步骤3,重复第二步的步骤4次后得到红棕色颜料原料;通过多次浸渍,使得硅藻土表面的孔道中填满三氧化二铁粉末,并且硅藻土的表面负载一层三氧化二铁粉末。
4.根据权利要求3所述的一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,步骤1中每克氯化铁中加入水10mL,加入聚乙二醇0.11-0.12g,同时每10mL红棕色乳状液中加入硅藻土粉末1.5-2g。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,第三步中每10mL红棕色乳状液中加入多孔SiO2壳体包覆颜料1.5-2g。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,第四步中每克多层负载颜料中加入水15mL,加入钛酸丁酯0.45-0.49g。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷酒瓶用低温抗蚀颜料,其特征在于,第五步中复合颜料、氯化钠和氧化锌的质量比为1:0.035-0.038:0.13-0.14。
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